【C++】类与对象【定义、访问限定符、this指针】

简介: 【C++】类与对象【定义、访问限定符、this指针】

面向过程和面向对象初步认识

  • C语言是面向过程的,关注的是过程,分析出求解问题的步骤,通过函数调用逐步解决问题。
  • C++是基于面向对象的,关注的是对象,将一件事情拆分成不同的对象,靠对象之间的交互完 成。

类的引入

C语言结构体中只能定义变量,在C++中,结构体内不仅可以定义变量,也可以定义函数。


在C++中更喜欢用class来代替。


类的定义


class为定义类的关键字,ClassName为类的名字,{}中为类的主体,注意类定义结束时后面分号不能省略。


类体中内容称为类的成员:类中的变量称为类的属性或成员变量; 类中的函数称为类的方法或者成员函数。


类的两种定义方式:


  1. 声明和定义全部放在类体中,需注意:成员函数如果在类中定义,编译器可能会将其当成内 联函数处理。
  2. 类声明放在.h文件中,成员函数定义放在.cpp文件中,注意:成员函数名前需要加类名::

一般情况下,我们建议采用第二种形式。


成员变量命名规则的建议:


如上图,这样命名会出现区分不了的问题。因此我们的成员变量都会加个前缀或者后缀用来区分。



类的访问限定符及封装

访问限定符


【访问限定符说明】


  1. public修饰的成员在类外可以直接被访问
  2. protected和private修饰的成员在类外不能直接被访问(此处protected和private是类似的)
  3. 访问权限作用域从该访问限定符出现的位置开始直到下一个访问限定符出现时为止
  4. 如果后面没有访问限定符,作用域就到}即类结束。
  5. class的默认访问权限为private,struct为public(因为struct要兼容C)


注意:访问限定符只在编译时有用,当数据映射到内存后,没有任何访问限定符上的区别


封装

面向对象的三大特性:封装、继承、多态。


封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来 和对象进行交互。


类的实例化

用类类型创建对象的过程,称为类的实例化


  1. 类是对对象进行描述的,是一个模型一样的东西,限定了类有哪些成员,定义出一个类并没有分配实际的内存空间来存储它
  2. 一个类可以实例化出多个对象,实例化出的对象占用实际的物理空间,存储类成员变量


做个比方。类实例化出对象就像现实中使用建筑设计图建造出房子,类就像是设计图,只设计出需要什么东西,但是并没有实体的建筑存在,同样类也只是一个设计,实例化出的对象才能实际存储数据,占用物理空间。



类对象模型


类对象的存储方式

对象中只保存成员变量,成员函数存放在公共的代码段




计算类对象的大小

类中既可以有成员变量,又可以有成员函数。如何计算一个类的大小?


下面是例题:



结论:一个类的大小,实际就是该类中”成员变量”之和,当然要注意内存对齐。注意空类的大小,没有成员变量的类对象大小是1字节,用来占位,标识对象存在过。


this指针



对于上述类,有这样的一个问题: Date类中有 Init 与 Print 两个成员函数,函数体中没有关于不同对象的区分,那当d1调用 Init 函 数时,该函数是如何知道应该设置d1对象?


C++中过引入this指针解决该问题,C++编译器给每个“非静态的成员函数“增加了一个隐藏 的指针参数,让该指针指向当前对象(函数运行时调用该函数的对象),在函数体中所有“成员变量” 的操作,都是通过该指针去访问。只不过所有的操作对用户是透明的,即用户不需要来传递,编 译器自动完成。


this指针的特性

  1. this指针的类型:类类型* const,即成员函数中,不能给this指针赋值。
  2. 只能在“成员函数”的内部使用
  3. this指针本质上是“成员函数”的形参,当对象调用成员函数时,将对象地址作为实参传递给 this形参。所以对象中不存储this指针。
  4. this指针是“成员函数”第一个隐含的指针形参,一般情况由编译器通过ecx寄存器自动传 递,不需要用户传递

注意:this指针存在于栈中


下面是两道例题:




分析:题1中,因为Print函数在公共代码代码区,不在对象中,因此p指针不解引用,可以正常运行。题2中,虽然PrintA也在公共代码区,但是调用时会用到成员变量,因此p指针会解引用,最终导致崩溃。


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